燃料蒸汽暂存装置的制作方法

文档序号:16256323发布日期:2018-12-12 00:29阅读:158来源:国知局
燃料蒸汽暂存装置的制作方法

本发明涉及一种燃料蒸汽暂存装置、一种内燃机、一种机动车以及一种用于暂存燃料蒸汽的方法。

背景技术

尤其在机动车长时间驻车、但仍处于运行时,燃料蒸汽暂存装置用于在机动车内收集由容纳在贮存容器内的燃料形成或释放的气态组份。燃料的气态组份在此尤其通过蒸发或者在燃料表面上形成。当机动车的油箱盖打开时,则对人产生潜在危险的气态组份被泄漏。为了避免上述情况,使用燃料蒸汽暂存装置。燃料蒸汽暂存装置收集气态组份、暂时存储气态组份,并且在需要时再次释放、尤其释放给内燃机。

燃料蒸汽暂存装置在现有技术中已知。在此,由燃料释放的气态组份在暂存器中存储,并且通过由内燃机的运行产生的负压将气态组份再次从暂存器中抽吸出并且由此输出,例如输出到内燃机的进气道。但是这尤其在较小的内燃机的情况下具有不足的效果并且由此是不利的,较小的内燃机具有较小的汽缸工作容积并且由此产生较低的负压。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是,提供一种改进的燃料蒸汽暂存装置。

所述技术问题通过一种燃料蒸汽暂存装置解决,所述燃料蒸汽暂存装置包括设计用于容纳燃料的贮存容器、设计用于提供压缩空气的压缩机和暂存器,所述暂存器包括第一管路和第二管路,所述第一管路布置在贮存容器和暂存器之间并且在贮存容器和暂存器之间建立流体连接,并且所述第二管路布置在压缩机和暂存器之间并且在压缩机和暂存器之间建立流体连接,其中,所述暂存器设计为,通过所述第一管路收集从贮存容器内的燃料释放的气态组份,并且通过所述第二管路收集来自压缩机的压缩空气,其中,所述暂存器具有第三管路并且设计为,当压缩机通过第二管路提供压缩气体时,将收集到的气态组份通过所述第三管路从暂存器输出到内燃机。

贮存容器是封闭的容器,通过可闭锁的开口、例如接管将燃料填注到容器内并且可以保存在容器内。贮存容器例如是机动车的油箱。压缩机设计用于提供通过压缩过程被压缩的空气。压缩机例如是内燃机的废气涡轮增压机或者空气压缩机。暂存器是封闭的容器并且设计用于收集由燃料释放的或者由燃料蒸发的气态组份。所述暂存器例如是所谓的碳罐、即一种装填有活性碳的罐体。活性碳至少暂时或者短暂地束缚蒸发的燃料。在贮存容器和暂存器之间布置有第一流体管路,使得从贮存容器内的燃料释放的气体可以流入暂存器中。在压缩机和暂存器之间布置有第二流体管路,使得由压缩机产生或提供的压缩空气可以流动到暂存器并进入暂存器内。

压缩机具有第三流体管路,还第三流体管路与内燃机相连。如果由压缩机产生或提供的压缩空气通过第二管路流入暂存器内,则压缩空气将在暂存器内收集的气态组份例如从活性碳释放,并且气态组份可以由此通过第三管路流出并且到达内燃机。在内燃机中,随后气态组份例如被输入抽吸装置、例如进气道,并且由此随之在燃烧过程中燃烧,从而对人构成潜在危险的气态组份不会直接排放到周围环境中。

燃料蒸汽暂存装置尤其具有的优点是,所述燃料蒸汽暂存装置特别有效率并且此外特别适用于具有较小汽缸工作容积的内燃机。燃料蒸汽暂存装置还具有的优点是,所述燃料蒸汽暂存装置可以特别有利且简单地制造。

所述燃料蒸汽暂存装置可以被如此改进,即,所述第一管路具有第一阀门,所述第一阀门设计为,在从暂存器至贮存容器的流动方向上关闭第一管路。

第一阀门如此布置在第一管路中,使得第一管路在从贮存容器至暂存器的流动方向上虽然是开放的,从而使气态组份继续到达暂存器,但是在本设计方案中第一阀门在相反的流动方向上关闭所述管路,使得没有气态组份能够从暂存器返回到贮存容器。本设计方案同样避免了,由压缩机产生和提供的空气经过暂存器至少部分到达贮存容器并且在那里产生过压。在本设计方案中,所述阀门是单向阀。贮存容器可选地可以具有另外的第五管路,所述第五管路将贮存容器与周围环境相连。可选地,所述另外的管路具有第五阀门,第五阀门在从贮存容器至周围环境的流动方向上关闭第五管路。所述阀门同样是单向阀。由此,当在贮存容器中出现负压时,周围环境中的空气尤其可以被输入到贮存容器中,用于平衡负压。

燃料蒸汽暂存装置尤其具有的优点是,燃料蒸汽暂存装置是特别抗干扰的并且较少出故障的。

燃料蒸汽暂存装置可以被如此改进,即,所述第一管路具有第一阀门,所述第一阀门设计用于关闭和开放所述第一管路。

在该设计方案中,第一阀门具有两个位置或者运行状态,一个是关闭状态,其中,第一管路在两个方向上被关闭;并且一个是开放状态,其中,第一阀门开放第一管路。第一阀门在该设计方案中是双向阀并且例如可以电子地或气动地被激活。在该设计方案中第一阀门也避免了,气态组份从暂存器返回到贮存容器,并且避免了由压缩机产生和提供的空气经过暂存器至少部分到达贮存容器并且在那里产生过压,但是只有在第一阀门关闭并且第一管路是关闭时是这种情况。

燃料蒸汽暂存装置尤其具有的优点是,燃料蒸汽暂存装置是特别抗干扰的并且较少出故障的。

燃料蒸汽暂存装置可以被如此改进,即,所述暂存器还包括第四管路,所述第四管路在暂存器和环境空气之间建立流体连接,并且其中,所述第四管路具有第四阀门,所述第四阀门设计用于关闭和开放第四管路。

当第四管路开放时,所述第四管路可以建立从贮存容器至暂存器的压力降。由此,气态组份可以特别简单地流入暂存器。第四阀门具有两个位置或者运行状态,一个是关闭状态,其中,第四阀门在两个方向上关闭第四管路;并且一个是开放状态,其中,第四阀门开放第四管路。第四阀门例如是双向阀并且可以例如被电子或气动地激活。

燃料蒸汽暂存装置尤其具有的优点是,燃料蒸汽暂存装置是特别高效的。

燃料蒸汽暂存装置可以被如此改进,即,所述第二管路具有第二阀门,所述第二阀门设计用于关闭和开放第二管路。

第二阀门具有两个位置或者运行状态,一个是关闭状态,其中,第二阀门在两个方向上关闭第二管路,并且一个是开放状态,其中,第二阀门开放第二管路。第二阀门例如是双向阀并且可以例如被电子或气动地激活。当第二阀门关闭时,第二阀门阻止了气态组份从贮存容器或者从暂存器到达压缩机并且损坏压缩机。当压缩机停机、即不提供压缩空气时,这在没有第二阀门的情况下尤其会发生。

燃料蒸汽暂存装置尤其具有的优点是,燃料蒸汽暂存装置是特别抗干扰的并且较少出故障的。

燃料蒸汽暂存装置可以被如此改进,即,所述第二阀门和所述第四阀门如此设计,使得当第四阀门开放第四管路时,第二阀门关闭第二管路,并且当第四阀门关闭第四管路时,第二阀门开放第二管路。

当压缩机不工作、即不提供压缩空气时,该设计方案可以使暂存器与周围空气相连,并且由此气态组份可特别好地从贮存容器到达暂存器,并且当压缩机工作时,压缩空气可特别好地到达暂存器并且不会部分或全部输出到周围环境中。可选地,第二阀门和第四阀门设计为三向阀。

燃料蒸汽暂存装置尤其具有的优点是,燃料蒸汽暂存装置是特别高效的。

燃料蒸汽暂存装置可以被如此改进,即,所述第一阀门如此设计,使得当第二阀门开放第二管路时,第一阀门关闭第一管路,并且当第二阀门关闭第二管路时,第一阀门开放第一管路。

当压缩机工作时,该设计方案可以时压缩空气不会部分或完全到达贮存容器。可选地,第一、第二和第四阀门设计为一个构件或者关联阀门。

燃料蒸汽暂存装置尤其具有的优点是,燃料蒸汽暂存装置是特别抗干扰的并且较少出故障的。

燃料蒸汽暂存装置可以被如此改进,即,所述贮存容器具有压力传感器,所述压力传感器设计用于测取在所述贮存容器内部的压力。

压力传感器例如设计用于识别过压,所述过压导致压缩空气从压缩机到达贮存容器。压力传感器例如还设计为,在识别到过压或者负压时,采取措施,降低贮存容器内的过压或负压。

燃料蒸汽暂存装置尤其具有的优点是,燃料蒸汽暂存装置是特别抗干扰的并且较少出故障的。

燃料蒸汽暂存装置可以被如此改进,即,所述燃料蒸汽暂存装置还包括控制单元,所述控制单元设计为,如此控制第一和/或第二和/或第三和/或第四阀门,使得管路被关闭或开放。

控制单元可以如此设计,从而进行阀门的打开和关闭,使得上述管路被开放和关闭。控制单元可以备选地还设计为,检测压缩机是否提供压缩空气。控制单元例如可以设计为,当压缩机没有提供压缩空气时,打开第一和第四阀门并且关闭第二阀门,并且当压缩机提供压缩空气时,打开第二阀门并且关闭第一和第四阀门。

控制单元还可以设计为,评估由压力传感器测取到的数值并且当在贮存容器中出现过压或负压时采取适当的措施,例如关闭一个或多个阀门、例如关闭第一和/或第二阀门,或者打开一个或多个阀门、例如打开第四阀门。

根据另外的实施方式提供一种内燃机,其包括按照上述实施方式之一所述的燃料蒸汽暂存装置。

内燃机可以被如此改进,即,所述内燃机还具有抽吸装置,并且暂存器设计为,当压缩机通过第二管路提供压缩气体时,将收集到的气态组份通过第三管路从暂存器输出到内燃机的抽吸装置。

内燃机可以被如此改进,即,所述压缩机由所述内燃机驱动。

根据另外的实施方式提供一种机动车,其包括按照上述实施方式之一所述的燃料蒸汽暂存装置。

根据另外的实施方式提供一种用于暂存燃料蒸汽的方法,所述方法包括如下步骤:

-通过第一管路在暂存器内收集从贮存容器内的燃料释放的气态组份,

-关闭在第一管路内的第一阀门,

-通过第二管路向暂存器提供由压缩机产生的压缩空气,和

-将在暂存器内收集到的气态组份通过第三管路输出至内燃机。

以下根据至少一个前述的实施方式示例性地阐述具有燃料蒸汽暂存装置的内燃机的两个不同的运行模式:

在关闭内燃机的状态下,压缩机不工作并且不提供压缩空气。第二阀门关闭。在贮存容器中形成蒸发的燃料和气态组份。第一阀门和第四阀门打开,使得气态组份可以从贮存容器流到暂存器并且可以在那里收集和容纳。

在起动内燃机的状态下,压缩机工作并且提供压缩空气。第一和第四阀门关闭。第二阀门打开,使得压缩空气可以从压缩机流到暂存器,并且容纳在其中的气态组份被释放出来或被冲洗出来。由此,气态组份通过第三管路从暂存器输出并且提供给内燃机的进气道。

关于内燃机、机动车和方法的优点、变型方案和实施细节,为了避免重复,参见前述关于燃料蒸汽暂存装置的相应技术特征的描述。

附图说明

结合附图详细阐述本发明。在附图中:

图1示出按照本发明的至少一个实施方式的燃料蒸汽暂存装置的示意图,

图2示出按照本发明的至少一个实施方式的备选的燃料蒸汽暂存装置的示意图,和

图3示出按照本发明的至少一个实施方式的另外备选的燃料蒸汽暂存装置的示意图。

在附图中相同或类似的特征标记有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示出燃料蒸汽暂存装置1,其包括设计用于容纳燃料11的贮存容器10、设计用于提供压缩空气的压缩机20和暂存器30。所述暂存器30包括第一管路41,所述第一管路布置在贮存容器10和暂存器30之间并且在贮存容器10和暂存器30之间建立流体连接,并且所述暂存器30还包括第二管路42,所述第二管路布置在压缩机20和暂存器30之间并且在压缩机20和暂存器30之间建立流体连接。

暂存器30设计为,通过第一管路41收集从贮存容器10内的燃料11释放的气态组份12、32,并且通过第二管路42收集来自压缩机20的压缩空气。暂存器30还具有第三管路43并且设计为,当压缩机20通过第二管路42提供压缩气体时,将收集的气态组份32通过第三管路43从暂存器30输出到内燃机60的抽吸装置61。

第一管路41具有第一阀门51,所述第一阀门在从暂存器30至贮存容器10的流动方向上关闭第一管路41。第三管路43具有第三阀门,所述第三阀门设计为定量阀并且可以对输出到内燃机60的气态组份32定量。第三管路还具有第七阀门57,所述第七阀门设计为,在从内燃机60至暂存器30的流动方向上关闭第三管路43。

在图2中示出备选的燃料蒸汽暂存装置1。该燃料蒸汽暂存装置具有与图1所示的燃料蒸汽暂存装置1基本相同的特征,但是该燃料蒸汽暂存装置还具有第四管路44,所述第四管路在暂存器30和环境空气之间建立流体连接。在此,第四管路44具有第四阀门54,所述第四阀门设计为,关闭和开放第四管路44。第一阀门相对于图1备选地如此设计,使得第一阀门可以关闭和开放第一管路41。

贮存容器10还具有另外的第五管路45,所述第五管路使贮存容器10与周围环境连接,所述贮存容器还具有另外的第五阀门55,所述第五阀门在从贮存容器10至周围环境的流动方向上关闭另外的管路。第五管路45还延伸经过另外的第六阀门56并且接入压缩机的抽吸管路。

在图3中示出备选的燃料蒸汽暂存装置1。该燃料蒸汽暂存装置具有与图2所示的燃料蒸汽暂存装置1基本相同的特征,但是该燃料蒸汽暂存装置还具有在第二管路42中的第二阀门52,所述第二阀门设计为,关闭和开放第二管路42。在此,第二阀门52和第四阀门54如此设计,使得当第四阀门54开放第四管路44时,第二阀门52关闭第二管路42,并且当第四阀门54关闭第四管路44时,第二阀门52开放第二管路42。此外,第一阀门51如此设计,使得当第二阀门52开放第二管路时,第一阀门51关闭第一管路41,并且当第二阀门52关闭第二管路42时,第一阀门51开放第一管路41。

燃料蒸汽暂存装置1还具有控制单元70,所述控制单元70设计为,通过(虚线示出的)电气线路如此控制第一、第二、第三、第四和第五阀门51、52、53、54、55,使得管路41、42、43、44、45被关闭或开放。在此,第一、第二和第四阀门51、52、54设计为一个单元并且通过控制线路共同由控制单元70控制。

贮存容器10还具有压力传感器13,所述压力传感器设计为,测取在贮存容器10内部的压力。控制单元70还设计为,接收和评估由压力传感器13测取的数值并且在贮存容器内出现过压时采取适当的措施,即关闭第一和第二阀门并且打开第四阀门。

虽然在上述说明中示出了至少一个示例性实施方式,但是仍然可以产生大量变化和变型。所示的实施方式仅仅作为一个例子,并且绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术教导,其中,只要不脱离权利要求书的保护范围,便可以对示例性实施方式中所述的部件在功能和结构方面进行各种改变。

附图标记列表

1燃料蒸汽暂存装置

10贮存容器

11燃料

12气态组份

20压缩机

30暂存器

32气态组份

41第一管路

42第二管路

43第三管路

44第四管路

45第五管路

51第一阀门

52第二阀门

53第三阀门

54第四阀门

55第五阀门

56第六阀门

57第七阀门

60内燃机

61抽吸装置

70控制单元

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